金属工艺学课后练习讲解
- 格式:ppt
- 大小:433.50 KB
- 文档页数:51
第1篇一、选择题1. 金属工艺学是研究什么内容的学科?A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的性能D. 以上都是答案:D解析:金属工艺学是研究金属材料的制备、加工、性能及其应用的一门学科。
2. 金属材料的加工方法有哪些?A. 锻造B. 焊接C. 铸造D. 以上都是答案:D解析:金属材料的加工方法包括锻造、焊接、铸造、切割、成形、热处理等。
3. 金属材料的性能主要有哪些?A. 硬度B. 延展性C. 抗拉强度D. 以上都是答案:D解析:金属材料的性能主要包括硬度、延展性、抗拉强度、耐腐蚀性、耐热性等。
4. 金属材料的制备过程包括哪些步骤?A. 原材料的选择B. 原材料的熔炼C. 金属材料的铸造D. 以上都是答案:D解析:金属材料的制备过程包括原材料的选择、熔炼、铸造、热处理等步骤。
5. 金属材料的加工方法中,哪一种方法对金属材料的性能影响最大?A. 锻造B. 焊接C. 铸造D. 切割答案:A解析:锻造是一种将金属加热至一定温度后,利用外力使金属产生塑性变形,从而改善金属组织和性能的加工方法。
因此,锻造对金属材料的性能影响最大。
二、填空题1. 金属工艺学是研究__________、__________、__________及其应用的一门学科。
答案:金属材料的制备、加工、性能解析:金属工艺学是研究金属材料的制备、加工、性能及其应用的一门学科。
2. 金属材料的加工方法主要包括__________、__________、__________等。
答案:锻造、焊接、铸造解析:金属材料的加工方法主要包括锻造、焊接、铸造等。
3. 金属材料的性能主要包括__________、__________、__________等。
答案:硬度、延展性、抗拉强度解析:金属材料的性能主要包括硬度、延展性、抗拉强度等。
4. 金属材料的制备过程包括__________、__________、__________等步骤。
答案:原材料的选择、熔炼、铸造解析:金属材料的制备过程包括原材料的选择、熔炼、铸造等步骤。
⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇,第⼀章,P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件,为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求,⽽极少标注其他⼒学性能要求?答:硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒,反应了⾦属材料综合的性能指标,同时,各种硬度与强度间有⼀定的换算关系,故在零件图的技术条件下,通常只标出硬度要求,其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么?答:σb:抗拉强度,材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs:屈服强度,塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ:条件屈服强度,脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1:疲劳强度,材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ:延伸率,衡量材料的塑性指标。
αk:冲击韧性,材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC:洛⽒硬度,HBS:压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW:压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇,第⼆章,P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响,细化晶粒的途径是是什么?答:⼀般来说,同⼀成分的⾦属,晶粒越细,其强度、硬度越⾼,⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多,但主要取决于晶核的数⽬,晶核越多,晶核长⼤的余地愈⼩,长成的晶粒越细,主要途径有:1、提⾼冷却速度,增加晶核数⽬;2、添加变质剂(孕育处理),增加外来晶核;3、热处理或塑性加⼯,固态⾦属晶粒细化;4、凝固时震动液体,碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇,第三章,P29页3、碳钢在油中淬⽕,后果如何?为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕?答:由于碳钢的淬透性较差,因此在油中淬⽕时,⼼部冷却速度较慢,可能得不到马⽒体组织,降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢,其淬透性较好,若在⽔中淬⽕,其整个截⾯将全部变成马⽒体,内应⼒较⼤,容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同?答:钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕,其组织为低温回⽕马⽒体,主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
第五章:
19题:
活扳手(大批量):模锻。
锤上模锻或压力机上模锻都可以
家用炉钩(单件):手工锻造(炉钩太细,不适合自由锻)
自行车大梁(大批量):平锻机模锻
铣床主轴(成批):径向锻造
大六角螺钉(成批):螺旋压力机上模锻
起重机吊钩(小批):锤上模锻(形状较复杂,不宜用自由锻)万吨轮主传动轴(单件):自由锻
汽车半轴:
第六章:
12题:
(1)低压容器,采用厚度为3mm的Q235钢板焊成,小批生产:缝焊,原因:采用搭接接头,厚度一般小于3~4mm,缝焊密封好,适合低压容器。
手弧焊一般用于大于3mm厚度的焊接,但也不能过厚
(2)工字梁,采用厚度为30mm的Q345钢板焊接,中批生产:埋弧自动焊,原因:长直且较厚的,适合用埋弧焊,且批量生产。
注意:电渣焊只适合立式焊接,而且专用于特厚的板材,大于40mm.
(3)车刀,由硬质合金刀片与45钢刀杆焊接而成,小批生产:钎焊,原因:异种材料焊接。
(4)自行车车圈,大批量生产:CO2气体保护焊,若用铝合金则选氩弧焊,原因:成本低、适合大批量生产。
注意不用手弧焊,一是由于效率低、二是由于厚度,三是不美观。
(5)钢管,采用壁厚5mm,直径45mm的不锈钢管对接,小批生产:闪光对焊,摩擦焊(壁厚有要求,不能太薄)。
钨极氩弧焊生产效率低,焊接速度慢,不宜采用。
(6)容器,采用壁厚4mm的阴极铜板焊成,单件生产:钨极氩弧焊。
《金属工艺学》(下册)习题答案一、填空题1.在切削加工过程中,工件上会形成三个表面,它们是已加工表面、待加工表面、和过渡表面。
2.切削运动分主运动和__进给运动___两类。
3.切削用量包括切削速度、进给量和___背吃刀量___。
4. 刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。
γ是前角的符号,是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。
5.06.sλ是刃倾角的符号,是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。
7.过切削刃上的一个点,并垂直于基面和切削平面的是正交平面。
8. 为了减小残留面积,减小表面粗糙度Ra值,可以采用的方法和措施有:减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。
9.常见切屑种类有:带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。
10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值,其数值越大,切削力越大,切削温度越高,表面越粗糙。
11.总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。
12.刀具磨损的三个阶段是:初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。
刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。
13.刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总时间。
14.产生积屑瘤的条件是:①切削塑性金屑,②中等切速切削,粗加工加工时可利用积屑瘤,精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。
15.用圆柱铣刀铣平面时,有两种铣削方式,即逆铣和顺铣。
一般铣削常采用逆铣。
16.对钢材精车时用高速,其主要目的是避免产生积屑瘤。
17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。
18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度,工件材料硬,应选用硬度较软砂轮,磨削有色金属等软材料时,应选用较硬砂轮。
19.机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、丝杠螺母(螺杆)传动和蜗轮蜗杆传动20.机床传动系统中,常用的机械有级变速机构有:滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速等21.对于刚度好、长度长、余量多的外圆面,先用横磨法分段进行粗磨,相邻两段间有5-10的搭接,工件上留下0.01~0.03的余量,再用纵磨法精磨,这种加工方法称为综合磨法。
第一章(p11)1、什么就是应力?什么就是应变?答:应力就是试样单位横截面的拉力;应变就是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不就是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4、布氏硬度法与洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点就是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材与锻件用布氏硬度法检验。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称与含义就是什么?σb抗拉强度它就是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力、σs屈服点它就是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它就是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它就是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它就是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它就是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它就是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么就是“过冷现象”?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
⾦属⼯艺学_课后习题参考答案第⼀章(p11)1、什么就是应⼒?什么就是应变?答:应⼒就是试样单位横截⾯得拉⼒;应变就是试样在应⼒作⽤下单位长度得伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受得最⼤载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈".缩颈发⽣在拉伸曲线上bk段。
不就是,塑性变形在产⽣缩颈现象前就已经发⽣,如果没有出现缩颈现象也不表⽰没有出现塑性变形。
4、布⽒硬度法与洛⽒硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采⽤哪种⽅法检查其硬度?库存钢材硬质合⾦⼑头锻件台虎钳钳⼝洛⽒硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较⼤,不适于成品检验。
布⽒硬度法测试值较稳定,准确度较洛⽒法⾼。
;迅速,因压痕⼩,不损伤零件,可⽤于成品检验.其缺点就是测得得硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次. 硬质合⾦⼑头,台虎钳钳⼝⽤洛⽒硬度法检验。
库存钢材与锻件⽤布⽒硬度法检验。
5、下列符号所表⽰得⼒学性能指标名称与含义就是什么?抗拉强度它就是指⾦属材料在拉断前所能承受得最⼤应⼒、屈服点它就是指拉伸试样产⽣屈服时得应⼒。
规定残余拉伸强度疲劳强度它就是指⾦属材料在应⼒可经受⽆数次应⼒循环不发⽣疲劳断裂,此应⼒称为材料得疲劳强度. 应⼒它指试样单位横截⾯得拉⼒。
冲击韧度它就是指⾦属材料断裂前吸收得变形能量得能⼒韧性。
HRC 洛⽒硬度它就是指将⾦刚⽯圆锥体施以100N得初始压⼒,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值. HBS布⽒硬度它就是指⽤钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出得⾦属得布⽒硬度。
HBW 布⽒硬度它就是指以硬质合⾦球为压头得新型布⽒度计。
第⼆章(p23)(1)什么就是“过冷现象"?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度.(2)⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响?细化晶粒得途径有哪些?答:⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有很⼤影响。
第一章(p11)1.什么是应力?什么是应变?答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
第一章金属学基础知识1.什么是强度什么是塑性衡量这两种性能的指标有哪些各用什么符号表示金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力,称为强度。
常用的强度指标有弹性极限σe、屈服点σs、抗拉强度σb。
塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。
常用的塑性指标有断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。
2.什么是硬度HBS、HBW、HRA、HRB、HRC各代表用什么方法测出的硬度各种硬度测试方法的特点有何不同硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
HBS:用淬火钢球作压头时的布氏硬度。
不能测试太硬的材料,一般在450HBS以上的就不能使用。
通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。
HBW:用硬质合金球作压头的布氏硬度。
用于测试硬度在650HBW以下的材料。
HRA:洛氏硬度,表示试验载荷(60KG),使用顶角为120度的金刚石圆锥压头试压。
用于硬度极高的材料,例如硬质合金。
HRB:洛氏硬度,表示试验载荷(100KG),使用直径的淬火钢球试压。
用于硬度较低的材料,例如退火钢、铸铁等。
HRC:洛氏硬度,表示试验载荷(150KG),使用顶角为120度的金刚石圆锥头试压。
用于硬度很高的材料,例如淬火钢等。
3.简述各力学性能指标是在什么载荷作用下测试的。
静载荷作用下测试:强度、塑性、硬度。
动载荷作用下测试:冲击韧度、疲劳强度。
4.试对晶体、晶格、晶胞、单晶体和多晶体作简要解释。
晶体:物质的原子都是按一定几何形状有规则地排列的称为晶体。
晶格:用于描述原子在晶体中排列规律的空间架格称为晶格。
晶胞:能够完整地反映晶格结构特征的最小几何单元,称为晶胞。
单晶体:如果一块晶体内部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致,称这块晶体为单晶体。
多晶体:由许多晶格位向不同的晶粒集合组成的晶体称为多晶体。
5.常见金属晶格类型有哪几种试绘图说明。
①体心立方晶格②面心立方晶格③密排六方晶格6.晶体的各向异性是如何产生的为何实际晶体一般都显示不出各向异性在相同晶格中,由于不同晶面和晶向上的原子排列情况不同,因而原子间距不同,原子间相互作用的强弱不同,从而导致晶体的宏观性能在不同方向上具有不同数值,此现象称为晶体的各向异性。